隨著我國道路建設(shè)的發(fā)展，道路養(yǎng)護(hù)工程逐年增多（輪胎攤鋪機(jī)以轉(zhuǎn)移施工地點(diǎn)快速、靈活等優(yōu)勢，在道路養(yǎng)護(hù)市場上的需求與日劇增。輪胎攤鋪機(jī)的可靠性，直接影響工程質(zhì)量及施上順利完成。木文在分析輪胎攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)向輪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)其制造過程中存在的問題，并提出改進(jìn)措施。

    1．轉(zhuǎn)向輪結(jié)構(gòu)
    轉(zhuǎn)向輪不僅用于攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)向，而且承載攤鋪機(jī)前部及接料斗內(nèi)瀝青混合料的質(zhì)帚。
    轉(zhuǎn)向輪橫梁通過鉸接方式與攤鋪機(jī)機(jī)架前端連接，使橫梁能夠擺動(dòng)，以平衡2個(gè)轉(zhuǎn)向輪承載的質(zhì)帚。橫梁兩端通過轉(zhuǎn)向主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)連接，轉(zhuǎn)向缸通過橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向輪橫梁結(jié)構(gòu)如圖1a所示。

    轉(zhuǎn)向輪為無內(nèi)胎實(shí)心輪，實(shí)心輪直按硫化粘接在輪轂上，輪轂內(nèi)、外設(shè)有圓錐滾子軸承，將輪轂安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，轉(zhuǎn)向節(jié)軸頭設(shè)有鎖緊螺母，以調(diào)節(jié)圓錐滾子軸承的間隙，使輪轂及輪胎能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向輪結(jié)構(gòu)如圖1b所示。

    2．存在問題及原因分析
    （1）存在問題
    輪式攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)向輪故障主要是輪轂軸承損壞，造成輪體脫落，導(dǎo)致攤鋪機(jī)無法正常行駛和作業(yè)。
    （2）原因分析
    我們拆解了多臺輪式攤鋪機(jī)的轉(zhuǎn)向輪，發(fā)現(xiàn)輪轂軸承損壞原因有以下4個(gè)方面：
      一是轉(zhuǎn)向輪輪轂的內(nèi)軸承孔和外軸承孔同軸度超差。轉(zhuǎn)向輪輪轂毛坯由圓鋼和鋼板組焊而成，焊接完成后未進(jìn)行時(shí)效處理（未釋放悍接應(yīng)力），即進(jìn)行機(jī)加工。加工后軸承內(nèi)孔同軸度雖符合要求，但攤鋪機(jī)使用段時(shí)間后焊按應(yīng)力釋放，造成同軸度偏差增大、軸承偏磨、軸承骨架損壞，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪脫落。
    二是轉(zhuǎn)向輪軸承采用普通鉀基潤滑脂。攤鋪機(jī)長時(shí)間在高溫環(huán)境下作業(yè)，普通鉀基潤滑脂容易稀釋，無法達(dá)到潤滑要求：
    三是轉(zhuǎn)向輪無潤滑脂注油口。造成潤滑脂流失后無法補(bǔ)充，由此加速轉(zhuǎn)向輪軸承磨損。
    四是裝配轉(zhuǎn)向輪軸承時(shí)游隙控制不準(zhǔn)確：游隙過大，會造成轉(zhuǎn)向輪松曠，導(dǎo)致異常磨損。軸承游隙過小，會造成轉(zhuǎn)向輪卡滯，轉(zhuǎn)向輪溫度持續(xù)升高、軸承游隙進(jìn)一步縮小，最終導(dǎo)致軸承卡滯、燒毀。

    3．改進(jìn)措施
    （1）消除輪轂內(nèi)應(yīng)力
    輪轂毛坯焊接后，放入回火加熱爐內(nèi)用高溫回火工藝消除其內(nèi)應(yīng)力，回火加熱溫度控制在620～670℃，保溫3～4h后取出，在空氣中逐漸冷卻。回火加熱爐如圖2a所示。

    對輪轂毛坯進(jìn)行高溫回火后，在輪轂毛壞上安裝振動(dòng)時(shí)效處理機(jī)，將其激振器主振裝置調(diào)至偏心擋位，用激振器自動(dòng)檢測輪轂毛坯的固有共振頻率及合理的振動(dòng)能量值。將激振器振動(dòng)頻率調(diào)節(jié)到工件固有共振頻率以下100r/min處，并將振動(dòng)幅度調(diào)節(jié)到亞共振區(qū)段峰值振動(dòng)幅度的1/3～2/3，激振器輸出的載荷不超過輪轂毛坯額定載荷的80%。激振器振動(dòng)頻率及振幅確定后，對輪轂毛坯進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，處理時(shí)長控制在20～30min，以達(dá)到去應(yīng)力效果。振動(dòng)時(shí)效機(jī)處理如圖2b所示。高溫回火及振動(dòng)時(shí)效處理后再進(jìn)行機(jī)加上。
    （2）控制軸承游隙
    裝配轉(zhuǎn)向輪軸承時(shí)，不得使用加熱方式，以避免軸承因加熱造成退火。應(yīng)使用軸承壓裝專用工裝進(jìn)行裝配，如圖3a所示。

    由于裝配輪轂時(shí)圓錐滾子軸承游隙難以測量，我們采用數(shù)顯式扭力扳手?jǐn)Q緊轉(zhuǎn)向節(jié)軸頭螺母，擰緊時(shí)測量其力矩。采用數(shù)顯式扭力扳手可以進(jìn)行量化檢測，從而實(shí)現(xiàn)裝配各個(gè)轉(zhuǎn)向輪軸承游隙的一致性。
    我們按照不同擰緊力矩對轉(zhuǎn)向輪螺母進(jìn)行鎖緊，操縱攤鋪機(jī)在不同環(huán)境溫度、不同速度下行駛，對轉(zhuǎn)向輪軸承溫度進(jìn)行測試。試驗(yàn)結(jié)果證明，轉(zhuǎn)向節(jié)軸頭螺母擰緊力矩為730～770N·m時(shí)，轉(zhuǎn)向輪工作溫度較低，軸承游隙最為適宜。轉(zhuǎn)向節(jié)軸頭螺母定扭力控制方法如圖3b所示。
    （3）選用適宜的潤滑脂
    我們對比了各種潤滑脂數(shù)據(jù)，最終選用二硫化鑰極壓潤滑脂作為攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)向輪的潤滑脂，該潤滑脂可以適應(yīng)攤鋪施工環(huán)境溫度較高工況。
    （4）加強(qiáng)過程控制
    對裝配人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升裝配過程技能素質(zhì)。為裝配攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)向輪裝配工序配備裝配作業(yè)指導(dǎo)書、檢驗(yàn)指導(dǎo)書以及檢驗(yàn)記錄，嚴(yán)格控制軸承裝配方法及潤滑脂涂抹方法，裝配時(shí)保證軸承、零件和潤滑脂清潔度。裝配作業(yè)指導(dǎo)書如圖4所示。

    通過對制造過程各環(huán)節(jié)的改進(jìn)及裝配過程各要素的控制，有效降低了輪式攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)向輪故障，市場反饋攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)向輪性能可靠、使用情況良好，再未出現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪脫落故障。